最終第一節(jié) DNA是主要的遺傳物質(zhì)

1、 第三章第三章 基因的本質(zhì)基因的本質(zhì)第一節(jié) DNA是主要的遺傳物質(zhì)染色體的化學(xué)成分主要有哪些？染色體的化學(xué)成分主要有哪些？作為遺傳物質(zhì)具備的條件作為遺傳物質(zhì)具備的條件問題探討：?jiǎn)栴}探討：能能精確地復(fù)制自己精確地復(fù)制自己，使前后代具有一定的連續(xù)性；，使前后代具有一定的連續(xù)性；能夠能夠指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成，從而控制生物的性，從而控制生物的性狀和新陳代謝的過程；狀和新陳代謝的過程；能能貯存大量遺傳信息貯存大量遺傳信息；結(jié)構(gòu)比較穩(wěn)定結(jié)構(gòu)比較穩(wěn)定一、對(duì)遺傳物質(zhì)的早期推測(cè)一、對(duì)遺傳物質(zhì)的早期推測(cè)1 1、2020世紀(jì)世紀(jì)2020年代年代 多數(shù)科學(xué)家認(rèn)為多數(shù)科學(xué)家認(rèn)為 是生物體的遺傳物質(zhì)。是生物體的遺

2、傳物質(zhì)。 對(duì)對(duì)DNA的認(rèn)識(shí)的認(rèn)識(shí)（1）生物大分子：由許多）生物大分子：由許多 聚合而成。聚合而成。（2）基本組成單位）基本組成單位-脫氧核苷酸脫氧核苷酸 2 2、2020世紀(jì)世紀(jì)3030年代年代蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)脫氧核苷酸脫氧核苷酸脫氧核苷酸的化學(xué)組成脫氧核苷酸的化學(xué)組成但是，由于對(duì)分但是，由于對(duì)分子結(jié)構(gòu)還沒有清晰的了解，子結(jié)構(gòu)還沒有清晰的了解，認(rèn)為蛋白質(zhì)是遺傳物質(zhì)的認(rèn)為蛋白質(zhì)是遺傳物質(zhì)的觀點(diǎn)仍占主導(dǎo)地位觀點(diǎn)仍占主導(dǎo)地位確鑿的實(shí)驗(yàn)證據(jù)推翻：確鑿的實(shí)驗(yàn)證據(jù)推翻：蛋白質(zhì)是遺傳物質(zhì)蛋白質(zhì)是遺傳物質(zhì)二、二、肺炎雙球菌肺炎雙球菌的的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)格里菲思格里菲思艾弗里艾弗里體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)體外轉(zhuǎn)化實(shí)

3、驗(yàn)體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)1.肺炎雙球菌的特點(diǎn)光滑光滑smoothsmooth粗糙粗糙roughrough有有無無2.體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)格里菲思的實(shí)驗(yàn)( (1 1) )實(shí)驗(yàn)過程及現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)過程及現(xiàn)象第一組第一組將將R R型活細(xì)菌注射到小鼠體型活細(xì)菌注射到小鼠體 內(nèi)，小鼠不死亡。內(nèi)，小鼠不死亡。分析：分析：R R菌不致死，無毒。菌不致死，無毒。第二組第二組將將S S型活細(xì)菌注射到小鼠體內(nèi)，型活細(xì)菌注射到小鼠體內(nèi)，小鼠死亡。小鼠死亡。分析：分析：S S菌使小鼠致死，有毒性。菌使小鼠致死，有毒性。第三組第三組將加熱殺死后的將加熱殺死后的S S型細(xì)菌注射到型細(xì)菌注射到小鼠體內(nèi)，小鼠不死亡小鼠體內(nèi)，小鼠不死亡分析：分析：S

4、 S菌死亡后失去毒性，菌死亡后失去毒性， 不致死。不致死。第四組第四組將無毒的將無毒的R R型活菌與加熱殺死后的型活菌與加熱殺死后的S S型菌混合后，注射到小鼠體內(nèi)，型菌混合后，注射到小鼠體內(nèi)，小鼠死亡，并分離出小鼠死亡，并分離出S S活菌?；罹?。R活菌 S活菌+S死細(xì)菌轉(zhuǎn)化因子(3)(3)結(jié)論結(jié)論加熱殺死的加熱殺死的S S型菌中含有某種型菌中含有某種 使使R R型型活細(xì)菌轉(zhuǎn)化為活細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S S型活細(xì)菌。型活細(xì)菌。轉(zhuǎn)化因子轉(zhuǎn)化因子轉(zhuǎn)化因子是什么呢？3.體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)艾弗里的實(shí)驗(yàn)(1)(1)原理原理從從S S型菌中提取出型菌中提取出DNADNA、蛋白質(zhì)及多糖、蛋白質(zhì)及多糖等等, ,將將其分別加入

5、已培養(yǎng)了其分別加入已培養(yǎng)了R R型活菌的培養(yǎng)基中型活菌的培養(yǎng)基中, ,結(jié)果發(fā)現(xiàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn): :只有加入只有加入 時(shí)時(shí),R,R型菌才轉(zhuǎn)化型菌才轉(zhuǎn)化為為S S型細(xì)菌。型細(xì)菌。DNADNA(2)(2)過程過程（3）結(jié)論：結(jié)論：比較 特別提示特別提示 關(guān)于關(guān)于轉(zhuǎn)化的理解的理解轉(zhuǎn)化作用是指從轉(zhuǎn)化作用是指從一種生物體一種生物體內(nèi)得到的內(nèi)得到的DNADNA通過一通過一定的途徑轉(zhuǎn)移到定的途徑轉(zhuǎn)移到另一種生物體另一種生物體內(nèi)內(nèi), ,從而使從而使受體生物受體生物的遺傳物質(zhì)的遺傳物質(zhì)發(fā)生改變。發(fā)生改變。在轉(zhuǎn)化過程中并不是所有的在轉(zhuǎn)化過程中并不是所有的R R型細(xì)菌均轉(zhuǎn)化成型細(xì)菌均轉(zhuǎn)化成S S型型細(xì)菌細(xì)菌, ,而是而是只

6、有少部分R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌。原因是轉(zhuǎn)化受原因是轉(zhuǎn)化受D DNANA的純度、兩種細(xì)菌的親緣關(guān)系、細(xì)菌的狀的純度、兩種細(xì)菌的親緣關(guān)系、細(xì)菌的狀態(tài)態(tài)等因素影響。等因素影響。更具說服力的更具說服力的“噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)”19521952年赫爾希（年赫爾希（A.Hershey)A.Hershey)和蔡斯（和蔡斯（M.Chase)M.Chase)由于艾弗里實(shí)驗(yàn)中提取的由于艾弗里實(shí)驗(yàn)中提取的DNA純度最高時(shí)也有純度最高時(shí)也有0,02%的蛋白質(zhì)，的蛋白質(zhì)，因此，仍有人對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)論表示懷疑。因此，仍有人對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)論表示懷疑。三、三、噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)1.噬菌體（1）結(jié)

7、構(gòu)：頭部和尾部）結(jié)構(gòu)：頭部和尾部的外表是由的外表是由 構(gòu)成，構(gòu)成，頭部?jī)?nèi)含有頭部?jī)?nèi)含有 。（2）增殖特點(diǎn)：在自身）增殖特點(diǎn)：在自身遺傳物質(zhì)的作用下，利遺傳物質(zhì)的作用下，利用大腸桿菌體內(nèi)的物質(zhì)用大腸桿菌體內(nèi)的物質(zhì)來合成自身的組成成分，來合成自身的組成成分，進(jìn)行增殖。進(jìn)行增殖。（3）與大腸桿菌的關(guān)系：）與大腸桿菌的關(guān)系：寄生關(guān)系寄生關(guān)系蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)DNA2 2. .實(shí)驗(yàn)方法實(shí)驗(yàn)方法放射性同位素標(biāo)記法放射性同位素標(biāo)記法3.3.噬菌體侵染細(xì)菌的過程噬菌體侵染細(xì)菌的過程吸附吸附注入注入合成合成組裝組裝釋放釋放噬菌體借尾絲吸附在細(xì)菌表面噬菌體借尾絲吸附在細(xì)菌表面把把DNA注入到細(xì)菌細(xì)胞注入到細(xì)菌細(xì)胞以細(xì)菌

8、體內(nèi)的以細(xì)菌體內(nèi)的脫氧核苷酸脫氧核苷酸為原料合成噬菌為原料合成噬菌體體DNA，以細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)的，以細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)的氨基酸氨基酸為原料合為原料合成噬菌體的蛋白質(zhì)外殼成噬菌體的蛋白質(zhì)外殼新合成的新合成的DNA、蛋白質(zhì)組裝成很多噬菌體、蛋白質(zhì)組裝成很多噬菌體細(xì)菌解體，釋放出噬菌體細(xì)菌解體，釋放出噬菌體3.3.噬菌體侵染細(xì)菌的過程噬菌體侵染細(xì)菌的過程4.4.實(shí)驗(yàn)過程實(shí)驗(yàn)過程(1)(1)標(biāo)記細(xì)菌標(biāo)記細(xì)菌用含用含 的培養(yǎng)基培養(yǎng)得到含的培養(yǎng)基培養(yǎng)得到含3535S S的大腸桿的大腸桿菌。菌。用含用含 的培養(yǎng)基培養(yǎng)得到含的培養(yǎng)基培養(yǎng)得到含3232P P的大腸桿的大腸桿菌。菌。(2)(2)標(biāo)記噬菌體標(biāo)記噬菌體噬菌體和噬

9、菌體和 混合培養(yǎng)混合培養(yǎng), ,得到蛋得到蛋白質(zhì)外殼被白質(zhì)外殼被 標(biāo)記的噬菌體。標(biāo)記的噬菌體。噬菌體和噬菌體和 混合培養(yǎng)混合培養(yǎng), ,得到得到DNADNA被被 標(biāo)記的噬菌體。標(biāo)記的噬菌體。3535S S3232P P含含3535S S的大腸桿菌的大腸桿菌含含3232P P的大腸桿菌的大腸桿菌3535S S3232P P含含3535S S的噬菌體的噬菌體+ +細(xì)菌細(xì)菌攪拌、離心攪拌、離心混合培養(yǎng)混合培養(yǎng)攪拌攪拌的目的的目的使吸附在細(xì)菌上的噬菌體與細(xì)菌分離離心離心的目的的目的讓上清液上清液中析出T2噬菌體， 離心管離心管中留下大腸桿菌含含3535S S的噬菌體的噬菌體+ +細(xì)菌細(xì)菌攪拌、離心攪拌、離

10、心混合培養(yǎng)混合培養(yǎng)結(jié)果結(jié)果上清液放射性很高上清液放射性很高沉淀物放射性很低沉淀物放射性很低用放射性同位素用放射性同位素35S標(biāo)記外殼蛋白質(zhì)標(biāo)記外殼蛋白質(zhì)子代噬菌體內(nèi)無放射性子代噬菌體內(nèi)無放射性實(shí)驗(yàn)誤差分析用35S標(biāo)記的噬菌體侵染大腸桿菌,沉淀物中也有少量放射性的原因:由于攪拌不充分,有少量含35S的噬菌體蛋白質(zhì)外殼吸附在細(xì)菌表面,隨細(xì)菌離心到沉淀物中,使沉淀物中出現(xiàn)少量的放射性。含含3232P P的噬菌體的噬菌體+ +細(xì)菌細(xì)菌攪拌、離心攪拌、離心混合培養(yǎng)混合培養(yǎng)結(jié)果結(jié)果上清液放射性很低上清液放射性很低沉淀物放射性很高沉淀物放射性很高用放射性同位素用放射性同位素32P標(biāo)記內(nèi)部標(biāo)記內(nèi)部DNA子代噬

11、菌體內(nèi)有放射性子代噬菌體內(nèi)有放射性實(shí)驗(yàn)誤差分析用32P標(biāo)記的噬菌體侵染大腸桿菌,上清液中有少量放射性的原因:保溫時(shí)間過短,部分噬菌體沒有侵染到大腸桿菌細(xì)胞內(nèi),經(jīng)離心后分布于上清液中,使上清液出現(xiàn)放射性;保溫時(shí)間過長(zhǎng),噬菌體在大腸桿菌內(nèi)增殖后釋放子代,經(jīng)離心后分布于上清液,也會(huì)使上清液的放射性含量升高。5.實(shí)驗(yàn)結(jié)果及結(jié)論實(shí)驗(yàn)成功的關(guān)鍵實(shí)驗(yàn)成功的關(guān)鍵設(shè)法將設(shè)法將DNADNA與蛋白質(zhì)分開，單獨(dú)地、直接與蛋白質(zhì)分開，單獨(dú)地、直接地去觀察它們的作用。地去觀察它們的作用。四、RNA是遺傳物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)證據(jù)1.煙草花葉病毒的組成 和 。蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)RNARNARNA蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)侵染煙草侵染煙草煙草花葉病毒的煙草

12、花葉病毒的 控制其性狀控制其性狀, ,即即RNARNA是遺傳物質(zhì)。是遺傳物質(zhì)。RNARNA細(xì)胞細(xì)胞RNARNA五、生物的遺傳物質(zhì)總結(jié)總結(jié) DNADNA是主要的遺傳物質(zhì)是主要的遺傳物質(zhì)( (任何單獨(dú)的實(shí)驗(yàn)都不能夠證明任何單獨(dú)的實(shí)驗(yàn)都不能夠證明) ) 只有只有RNARNA病毒是以病毒是以RNARNA為遺傳物質(zhì)為遺傳物質(zhì)細(xì)胞結(jié)構(gòu)細(xì)胞結(jié)構(gòu)生物生物原核生物原核生物真核生物真核生物遺傳物質(zhì)是遺傳物質(zhì)是DNADNA非細(xì)胞結(jié)非細(xì)胞結(jié)構(gòu)生物構(gòu)生物（遺傳物質(zhì)是（遺傳物質(zhì)是RNARNA）只含只含DNADNA病毒：病毒：只含只含RNARNA病毒病毒：1.1.噬菌體外殼的合成場(chǎng)所是噬菌體外殼的合成場(chǎng)所是 A.A.細(xì)菌的核糖體細(xì)菌的核糖體 B.B.噬菌體的核糖體噬菌體的核糖體C.C.噬菌體的基體噬菌體的基體 D.D.細(xì)菌的擬核細(xì)菌的擬核2.2.噬菌體在繁殖過程中利用的原料是噬菌體在繁殖過程中利用的原料是A.A.自己的核苷酸和氨基酸自己的核苷酸和氨基酸B.B.自己的核苷酸和細(xì)菌的氨基酸自己的核苷酸和細(xì)菌的氨基酸 C.C.細(xì)菌的核苷酸和氨基酸細(xì)菌的核苷酸和氨基酸D.D.自己的氨基酸和細(xì)菌的核苷酸自己的氨基酸和細(xì)菌的核苷酸隨堂練習(xí)3 3.DNA.DNA是主要的遺傳物質(zhì)是指是主要的遺傳物質(zhì)是指A.A.遺傳物質(zhì)的主要載體是染色體遺傳物質(zhì)的主要載體是染色體B.B.大多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)是大